El Telescopio Hubble es tan asombroso, ¿por qué no usarlo para observar la superficie del planeta?
Respuesta: Resolución y tamaño de apariencia.
La resolución angular del Telescopio Espacial Hubble de NASA/ESA es de aproximadamente 1/20 de segundo de arco. Si consideramos que la resolución del ojo humano puede alcanzar aproximadamente 1 minuto (60 segundos = 1 minuto), es genial. Esta resolución es suficiente para brindarnos imágenes impresionantes de los planetas interiores, como Marte, Júpiter y Saturno.
Durante los últimos ocho años, los astrónomos han utilizado el Telescopio Hubble para obtener las imágenes más claras del Planeta Rojo desde un observatorio espacial, aprovechando la proximidad de Marte a la Tierra. Hubble capturó estas fotografías del 27 de abril al 6 de mayo de 1999, cuando Marte estaba a 87 millones de kilómetros de la Tierra. Desde esta distancia, la característica marciana observada por el telescopio tiene sólo 19 kilómetros de diámetro.
Esta foto de Júpiter fue tomada cuando el planeta estaba a 670 millones de kilómetros de la Tierra. El Telescopio Espacial Hubble de NASA/ESA ha revelado la compleja y sutil belleza de las nubes de Júpiter, que aparecen en cintas en diferentes latitudes. Estas bandas de luz son producidas por corrientes de aire en diferentes direcciones en diferentes latitudes. Las zonas más claras se llaman zonas, que son zonas de alta presión por donde asciende el aire. Las zonas oscuras de baja presión se llaman cinturones, donde el aire desciende. Normalmente, cuando estas corrientes de aire opuestas de este a oeste y de oeste a este interactúan, se produce una tormenta. La marca registrada del planeta, la Gran Mancha Roja, es una tormenta de larga duración de aproximadamente el mismo diámetro que la Tierra. Las tormentas más pequeñas aparecen como óvalos blancos o marrones. Estas tormentas pueden durar horas o siglos.
Esta imagen compuesta fue tomada por el Telescopio Hubble de NASA/ESA el 2065438 + 6 de junio de 2008. En la imagen se ve Saturno, un planeta anillado, y seis de sus 62 lunas con nombre. Los satélites que se ven en la imagen de izquierda a derecha son Encelado, Encelado, Encelado, Encelado, Encelado, Encelado.
En comparación con los planetas del sistema solar, los objetos que Hubble observó en el espacio profundo son enormes, no sólo en su tamaño real, sino también en su apariencia. Júpiter tiene unos 60 segundos de ancho en el cielo nocturno (dependiendo de su posición con respecto a la Tierra). ¡La parte central de la Nebulosa Messier 100, como se muestra a continuación, tiene 2,4 centavos de diámetro!
La difracción se produce cuando la luz incide en el borde de un objeto. En las Figuras A y B podemos ver cómo se produce la difracción en lentes y espejos. En la Figura C podemos ver cómo las ondas interferentes se refuerzan entre sí (rojo) o se debilitan (azul). En el panel D vemos una imagen absolutamente perfecta de una estrella. El astrónomo estará feliz de ver el diagrama D porque significa que su sistema óptico es perfecto.
La atmósfera terrestre también plantea problemas, pero ahora podemos eliminar la mayoría de ellos. La difracción de la luz se basa en la naturaleza ondulatoria de la luz. En palabras de Montgomery Scott, "cambiaría las leyes de la física".
¿Podemos utilizar algún tipo de pantalla o deflector para detener la difracción? Créame, esto se ha intentado antes. Si tiene éxito, solicite una patente y vuele a Estocolmo para ganar el Premio Nobel.
Hasta qué punto un objetivo puede resolver detalles (la resolución del objetivo), su fórmula de cálculo básica es: 12 segundos divididos por la apertura en centímetros (o 5 divididos por la apertura en pulgadas). En un segundo, se puede ver el tamaño aparente de un objeto a 200.000 diámetros de distancia, o un cuarto de milla.
Así, un ojo humano con un diámetro (máximo) de 1 cm tiene una resolución de 12 segundos de arco. En realidad, esto es mucho menos (entre 2 y 3 céntimos) porque tenemos un número limitado de conos y bastones en los ojos.
Un telescopio aficionado típico, equipado con un espejo de 15 cm (seis pulgadas), puede identificar un objeto pequeño con una resolución de un segundo. En la Luna, que está a 400.000 kilómetros de distancia, eso significa que el detalle más pequeño que puede ver tiene dos kilómetros de diámetro. Por lo tanto, no puedes ver la bandera de Apolo.
Entonces, si construyes un telescopio con un diámetro de 10 metros, la resolución es 12/1000 o 0,005438+02 segundos de arco. Esto significa que puede ver objetos con un diámetro de 654,38+067.000 veces. De esta manera se puede ver una extensión de 24 metros en la Luna, pero aún no es suficiente para ver la bandera de Apolo.
Así, desde una luna de Júpiter a 500 millones de kilómetros de distancia, se pueden ver objetos en un radio de 30 kilómetros. En Plutón, que está diez veces más lejos, su distancia de resolución es de 300 kilómetros. Todos dependen de los telescopios más grandes que se están desarrollando.
Alfa Centauri está a unos 40 billones de kilómetros de nosotros. Esto significa que nuestro supertelescopio puede observar hasta 2,5 millones de kilómetros. Esto es el doble del diámetro del sol. A pesar de los supertelescopios, muchas estrellas parecen meros puntos brillantes.
En comparación, el telescopio de New Horizons tiene una apertura de aproximadamente 8 pulgadas (20 centímetros). Este es un telescopio de jardín ligeramente superior al promedio. Puede resolver 0,6 segundos de arco. Las siguientes fotografías muestran detalles de los 766.000 kilómetros de diámetro de Plutón.
A esa distancia, el telescopio de New Horizons puede resolver más de 2 kilómetros. Esta no es la mejor imagen de Plutón. El Super Telescopio Terrestre puede realizar avances considerables en un radio de 300 kilómetros.
Ni siquiera hemos discutido cosas como mirar hacia los polos de Marte. Para verlo, tienes que ir tú mismo.
El satélite espía es básicamente un telescopio espacial que mira hacia abajo con una apertura de 2 metros (200 centímetros), un rango de inclinación de 500 kilómetros y una resolución de 0,06 segundos de arco a una distancia de 500 kilómetros. Puede distinguir aproximadamente 15 centímetros (6 pulgadas) del suelo, lo que facilita ver e identificar armas. ¿Es como mostrar las huellas dactilares en la película (creo que es una operación encubierta)? De ninguna manera.
1.Enciclopedia WJ
2.Términos astronómicos
3.quora
Obtenga autorización para reimprimir y asegúrese de conservarla. sexo completo, indicar la fuente.